(57)【要約】【課題】不良品となる確率が低くて歩留まりが高い複合配線基板構造体及びその製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の複合配線基板構造体１１は、第１基板５１及び第２基板３１を備える。第１基板５１の第１主面５２側に設定された素子搭載部５６には、半導体回路素子２１が接続される。第１基板５１の第２主面５３側には、接着層６１を介して第２基板３１が接合される。第１基板５１の導体部５７と導通する第１表面導体５５、及び、第２基板３１の導体部３５と導通する第２表面導体３６は、接着層６１内の導体部６２を介して互いに電気的に接続される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側に半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定された第１基板と、
前記第１基板の前記第２主面側に、接着層を介して接合された第２基板と
を備え、前記第１基板の導体部と導通する第１表面導体と、前記第２基板の導体部と導通する第２表面導体とが、前記接着層内の導体部を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする複合配線基板構造体。
【請求項２】
前記第１基板は、有機材料を主体とするフレキシブル配線基板であることを特徴とする請求項１に記載の複合配線基板構造体。
【請求項３】
前記第２基板は、無機材料を主体とするセラミック基板であることを特徴とする請求項１または２に記載の複合配線基板構造体。
【請求項４】
前記接着層は、耐熱性樹脂を絶縁基材とする接着シートであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の複合配線基板構造体。
【請求項５】
前記接着シートは、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方のカバーレイとして機能することを特徴とする請求項４に記載の複合配線基板構造体。
【請求項６】
前記接着シートは、シート第１主面及びシート第２主面を有するとともに、前記シート第１主面側及び前記シート第２主面側を連通させるビア孔内に設けられた導体柱を導体部として有することを特徴とする請求項４に記載の複合配線基板構造体。
【請求項７】
前記接着シートは、シート第１主面及びシート第２主面を有するとともに、前記シート第１主面側及び前記シート第２主面側を導通させる複数の導体柱と、複数の導体層とからなる導体部を有する積層接着シートであることを特徴とする請求項４または５に記載の複合配線基板構造体。
【請求項８】
前記第１基板は、前記素子搭載部を中心としてその周囲にファンアウトする複数の導体パターンと、前記複数の導体パターンに電気的に接続する複数のビア導体とを、導体部として有する多層フレキシブル配線基板であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の複合配線基板構造体。
【請求項９】
第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側に半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定された第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に、接着層を介して接合された第２基板とを備える複合配線基板構造体の製造方法であって、
前記第１基板及び前記第２基板を個別に作製する個別作製工程と、
互いに対向した前記第１基板の第１表面導体と、前記第２基板の第２表面導体との間に、前記接着層を配置する接着層配置工程と、
前記第１基板上に前記第２基板を前記接着層を介して接合するととともに、その際に前記第１基板の導体部及び前記第２基板の導体部を互いに電気的に接続する接合工程と
を含むことを特徴とする複合配線基板構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記接合工程の実施前に、前記第１基板及び前記第２基板に対する電気検査を個別に行う個別検査工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の複合配線基板構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板からなる複合配線基板構造体及びその製造方法に係り、特には基板間の接合構造に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、デジタル家電などの電気製品分野や、自動車分野などにおいては、製品の小型化、高機能化、高付加価値化が益々進んでいる。それに伴い、この種の製品における重要な電気的部品であるマザーボードの小型化や高密度化が望まれており、マザーボード上に実装される各種部品の小型化も同様に望まれている。このような部品としては、ＩＣチップ等の電子部品を実装するための基板を挙げることができる（例えば、特許文献１参照）。ここで、特許文献１のリジッド・フレキ基板は、機械的強度が高いリジッド基板にフレキシブル基板を貼り付けた、いわゆるリジッド・フレキ基板となっている。このリジッド・フレキ基板のフレキシブル基板側にはＩＣチップが実装される。
【特許文献１】特開２００４−１８７２０２号公報（図４など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１記載のリジッド・フレキ基板では、リジッド基板にフレキシブル基板を貼り付けるための手段として、シート状エポキシ接着剤を用いている。しかし、このようなエポキシ接着剤自体は絶縁体であるので、これをリジッド基板とフレキシブル基板との間に介在させて単純に両基板を貼り付けただけでは、両基板間の導通を図ることができない。よって、この構造を採用する場合には、両基板の接合後に何らかの基板間導通構造を形成することが必須となる。
【０００４】
そこで、上記特許文献１には下記のような手順でリジッド・フレキ基板を製造することが記載されている。まず、リジッド基板及びフレキシブル基板をそれぞれ作製する。ただし、この時点における両基板は、全ての導体が形成された完成品というわけではなく、一部の導体のみが形成された中間品である。次に、シート状エポキシ接着剤を用いて、リジッド基板の中間品とフレキシブル基板の中間品とを貼り付けて、積層体とする。この後、その積層体に対して貫通孔を形成し、形成された貫通孔内に銅めっきや導電性金属ペーストの充填等を施す。すると、基板間導通構造であるスルーホール導体が形成され、所望のリジッド・フレキ基板が完成する。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の構造及び製造方法を採用した場合、両基板を接合する前段階では両基板が未完成であることに加え、接合後に基板間導通構造を形成する必要があるため、通常はリジッド・フレキ基板の完成後でないと有効な電気検査を行うことができない。それゆえ、完成したリジッド・フレキ基板が不良品となる確率が高くなり、歩留まりの低下につながってしまう。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、不良品となる確率が低くて歩留まりが高い複合配線基板構造体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そして、上記課題を解決するための手段（手段１）としては、第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側に半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定された第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に、接着層を介して接合された第２基板とを備え、前記第１基板の導体部と導通する第１表面導体と、前記第２基板の導体部と導通する第２表面導体とが、前記接着層内の導体部を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする複合配線基板構造体がある。
【０００８】
従って、上記手段１の構造体においては、接着層を介して第１基板と第２基板とが接合されるばかりでなく、基板間導通構造となりうる導体部を介して第１基板の第１表面導体と第２基板の第２表面導体とが電気的に接続される。このため、構造体全体を貫通するスルーホール導体を基板間導通構造として基板接合後に形成しなくてもよくなる。また、両基板をあらかじめ完成させた状態で互いに接合することが可能となる。よって、基板接合前の段階で不良品を除去しやすくなり、不良品発生率が低くて歩留まりの高い複合配線基板構造体を得ることができる。
【０００９】
手段１にかかる複合配線基板構造体に実装されるべき半導体回路素子とは、半導体集積回路素子の他、半導体製造プロセスで製造されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子等が挙げられる。半導体集積回路素子の例としては、熱膨張係数が２．６ｐｐｍ／℃程度のシリコンからなる半導体集積回路チップ（ＩＣチップ）などを挙げることができる。また、ＭＥＭＳ素子とは、半導体ＩＣ製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術により製造される微細回路素子をいい、通常シリコンを主体とするものである。さらに、ＭＥＭＳとは、ＩＣ製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術により製造されるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ及び制御回路を集積化した微細システムの総称である。なお、前記半導体回路素子の大きさ及び形状は特に限定されない。
【００１０】
前記第１基板は、前記第２基板と同じ機能を有していてもよいし、前記第２基板とは異なる機能を有していてもよい。第１基板の主たる機能は、半導体回路素子を支持する機能である。なお、第１基板の他の機能としては、半導体回路素子と第２基板とを接続する機能などが挙げられる。
【００１１】
なお、第１基板においては、第１主面側に、半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定されている。前記素子搭載部は、前記第２基板の反対側となる領域に設定されていることが好ましい。このようにすれば、例えば第１基板が低剛性であったとしても、第１基板の第２主面側に接合される第２基板が高剛性であれば接続信頼性を維持しやすくなる。また、第２基板と半導体回路素子（即ち素子搭載部）とを繋ぐ配線長が短縮されるため、第２基板−半導体回路素子間での信号の高速化を図ることができる。さらに、第２基板がキャパシタを有する場合、キャパシタ−半導体回路素子間の低インダクタンス化による電源の安定化を図ることができる。なお、このような素子搭載部は、第１基板上に１つのみ設定されていてもよいが、複数設定されていてもよい。
【００１２】
また、第１基板における絶縁基材の形成材料としては、セラミック、金属、半導体などの無機材料や、樹脂などの有機材料を挙げることができ、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮してそれらの中から適宜選択することができる。セラミック材料の好適例としては、例えばアルミナ、ガラスセラミック、結晶化ガラス等の低温焼成材料、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素などがある。金属材料の好適例としては、銅、銅合金、鉄ニッケル合金などがある。半導体材料の好適例としては、例えばシリコンなどがある。そして、樹脂材料の好適例としては、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド−トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。特に、低コスト化などの観点からすれば、第１基板の形成材料として樹脂材料などの有機材料を選択することが好ましい。このような配線基板であれば、微細な配線層を比較的簡単にかつ正確に形成することができ、端子数の非常に多い半導体回路素子を接続可能な素子搭載部を容易に形成することができる。即ち、このような配線基板は半導体回路素子実装用の基板として適している。
【００１３】
また、第１基板の形成材料は樹脂材料などの有機材料であることが好ましいが、特には、前記第１基板は、有機材料を主体とするフレキシブル配線基板であることが好ましい。このようにすれば、比較的薄く形成できるため、複合配線基板構造体を厚み方向（Ｚ方向）に小型化することができる。さらに、第２基板がセラミック基板である場合には、それよりも大きく形成しやすいため、セラミック基板から張り出させてその張り出し部分にさらに別の構造物を実装することもできる。加えて、第１基板の所定部分を屈曲させた状態で使用することもできるため、第１基板を屈曲させることで複合配線基板構造体の小型化を図ることができる。ゆえに、複合配線基板構造体が収容される空間が狭い場合であっても、第１基板を屈曲させることで上手く収容できる可能性が高くなる。
【００１４】
さらに、前記第１基板は、前記素子搭載部を中心としてその周囲にファンアウトする複数の導体パターンと、前記複数の導体パターンに電気的に接続する複数のビア導体とを、導体部として有する多層フレキシブル配線基板であることが好ましい。このようにすれば、複数の導体パターンが素子搭載部を中心としてその周囲にファンアウトするため、半導体回路素子と第２基板とを、第１基板を介して確実に電気的に接続させることができる。また、第１基板が多層フレキシブル配線基板であるため、今後予想される半導体回路素子のファイン化に十分に対応することができる。また、フレキシブル配線基板で多層ではない（１層しかない）場合に比べて、さらに多くの回路を内部に構成すること等が可能となり、付加価値を高めることができる。
【００１５】
前記第２基板は、前記第１基板と同じ機能を有していてもよいし、前記第１基板とは異なる機能を有していてもよい。また、前記第２基板は、前記第１基板や半導体回路素子の機能を電気的に補助する「機能」を有していてもよい。第２基板が、半導体回路素子の機能を電気的に補助する機能を有している具体例としては、前記第２基板が、前記半導体回路素子の動作性向上に関与する受動部品としての「機能」を有していることなどが挙げられ、例えば半導体回路素子に供給すべき電源を安定化させるための受動部品としての「機能」を有していることなどが挙げられる。その具体例を挙げると、第２基板自体がかかる受動部品の機能（例えばキャパシタ機能）を有したものとして成立していることなどが挙げられる。
【００１６】
また、前記第２基板には、前記半導体回路素子の動作性向上に関与する受動部品を接続可能な受動部品搭載部が設定されていることが好ましく、例えば半導体回路素子に供給すべき電源を安定化させるための受動部品を有することが好ましい。この種の受動部品の具体例としては、ダイオード、抵抗、インダクタ、キャパシタ、コイルなどを挙げることができる。ここに列挙した受動部品を接続可能な受動部品搭載部は、第２基板の表面に設定されていてもよく、内部に設定されていてもよい。
【００１７】
第２基板の形成材料については特に限定されず、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮して適宜選択することができる。なお、前記第１基板が低剛性の前記フレキシブル配線基板である場合、第２基板は、高剛性のリジッド基板であることが好ましい。このようにすれば、半導体回路素子が第１基板によって支持されるだけでなく第２基板によっても支持されるため、半導体回路素子が素子搭載部に対して安定的に接続される。よって、半導体回路素子の接続信頼性を維持しやすくなる。前記リジッド基板としては、例えば、セラミック基板、樹脂基板、金属基板、Ｓｉ基板などが挙げられる。特に、前記リジッド基板は、無機材料を主体とするセラミック基板であることが好ましい。セラミックは剛性に優れるため、複合配線基板構造体の機械的強度を高くすることができるからである。また、セラミックは放熱性に優れるため、複合配線基板構造体に発熱部品を実装した場合であっても、その熱を効率よく放散することができるからである。しかも、セラミック材料は一般的に金属や樹脂に比べて熱膨張係数が低いため、リジッド基板の材料として好適だからである。前記セラミック基板の具体例としては、例えば、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、ベリリア基板、ガラスセラミック基板、結晶化ガラス等の低温焼成材料からなる基板などがあるが、これらに限ることはない。また、リジッド基板は、配線層などが設けられたセラミック配線基板であることが好ましい。このようにすれば、配線層を有しない単なる基板である場合に比べて、内部に回路を構成すること等が可能となり、付加価値を高めることができるからである。
【００１８】
また、好適な接着層としては、例えば絶縁性接着樹脂材料を用いて構成された接着シートを挙げることができる。また、接着シートにおける絶縁性接着材料としては、例えば液晶ポリマー、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどが好適である。このような耐熱性の材料を使用すれば、高温での接続信頼性などに優れた複合配線基板構造体を実現しやすくなるからである。さらに、前記接着シートは、前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方のカバーレイの一部として機能することが好ましい。ここでカバーレイとは、配線パターンの一部を除いて表面を絶縁被覆する絶縁被覆層（保護膜）のことをいう。このようにすれば、接着シートとは別々に、第１基板や第２基板の保護膜を形成しなくても済む。その結果、工数が少なくなり、生産効率の向上及び製造コストの低減が達成しやすくなる。
【００１９】
なお、導体部は接着シートの表裏を導通させるものであることがよい。その理由は、接着シート内に導体部があると、それを介して第１基板の導体部及び第２基板の導体部をより確実に接続しやすくなるからである。具体的には、前記接着シートは、シート第１主面及びシート第２主面を有するとともに、前記シート第１主面側及び前記シート第２主面側を連通させるビア孔内に設けられた導体柱を導体部として有することが好ましい。なお、前記接着シートは、シート第１主面及びシート第２主面を有するとともに、前記シート第１主面側及び前記シート第２主面側を導通させる複数の導体柱と、複数の導体層とからなる導体部を有する積層接着シートであってもよい。このようにすれば、導体層が単層である場合に比べて、内部に複雑な回路を構成することが可能となるため、付加価値を高めることができる。
【００２０】
なお、前記第１基板の導体部、前記第２基板の導体部及び前記接着層の導体部は、例えば導電性金属により形成される。前記導電性金属としては特に限定されないが、例えば銅、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、鉛、チタン、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブなどから選択される１種または２種以上の金属を挙げることができる。２種以上の金属からなる導電性金属としては、例えば、スズ及び鉛の合金であるはんだ等を挙げることができる。２種以上の金属からなる導電性金属として、鉛フリーのはんだ（例えば、Ｓｎ−Ａｇ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系はんだ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ系はんだ、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系はんだ等）を用いても勿論よい。
【００２１】
手段１に記載の複合配線基板構造体を比較的簡単にかつ確実に製造するための好ましい方法（手段２）としては、第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側に半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定された第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に、接着層を介して接合された第２基板とを備える複合配線基板構造体の製造方法であって、前記第１基板及び前記第２基板を個別に作製する個別作製工程と、互いに対向した前記第１基板の第１表面導体と、前記第２基板の第２表面導体との間に、前記接着層を配置する接着層配置工程と、前記第１基板上に前記第２基板を前記接着層を介して接合するととともに、その際に前記第１基板の導体部及び前記第２基板の導体部を互いに電気的に接続する接合工程とを含むことを特徴とする複合配線基板構造体の製造方法がある。
【００２２】
従って、この複合配線基板構造体の製造方法によれば、第１基板上に第２基板を接合させる前に、第１基板及び第２基板の電気検査を個別に行うことができる。このため、接合前に不良品を発見してそれを事前に除去することができるため、電気検査に合格した第１基板及び第２基板のみを接合して複合配線基板構造体を構成することができる。従って、複合配線基板構造体が不良品となる確率が低くなり、歩留まりの向上につながる。
【００２３】
以下、手段２に記載の複合配線基板構造体の製造方法について説明する。
【００２４】
まず、個別作製工程を実施して、第１基板及び第２基板を個別に作製する。
【００２５】
個別作製工程における第２基板の作製は、従来周知の手法に従って行われる。例えば、第２基板がセラミック基板であるような場合には、リジッド基板用基材であるセラミックグリーンシートを用意し、そのセラミックグリーンシートの所定位置に、両面を貫通するビア孔を形成する。さらに、各ビア孔内に、金属を含む導電性ペーストを充填して導体部を形成するとともに、必要に応じてシート表面にも導電性ペーストを印刷する。そして、所定温度で焼成することにより、セラミック及び金属を焼結させて所定のセラミック基板とする。なお、セラミック多層基板の場合には、例えば導電性ペーストの充填・印刷を行ったセラミックグリーンシートを複数枚積層して圧着した後、焼成を行うようにする。
【００２６】
個別作製工程における第１基板の作製も、基本的には従来周知の手法に従って行われる。具体的にいうと、例えば、片面または両面に銅箔を有する銅張積層板を基材とし、その両面を貫通するビア孔を形成する。さらに、各ビア孔内に導電性金属ペーストの充填または銅めっき等の手法により導体部を形成した後、表面の銅箔をエッチングして配線層などをパターニングする。
【００２７】
なお、個別作製工程に加え、前記接着層を作製する接着層作製工程を実施してもよい。例えば、接着層となる接着層用基材における所定位置に、接着層用基材を貫通するビア孔を形成する（ビア孔形成工程）。さらに、各ビア孔内に、導電性金属からなるペーストを充填して導体部を形成する（導体部形成工程）。そして、ペーストを加熱して溶剤等を蒸発させ、固形化させることにより、所定の接着層とする。
【００２８】
なお、前記接合工程の実施前に、前記第１基板及び前記第２基板の電気検査を個別に行う個別検査工程をさらに含むことが好ましい。このようにすれば、接合前に不良品を発見してそれを事前に除去することができる。
【００２９】
次に、接着層配置工程を実施する。接着層配置工程では、第１基板の第１表面導体と第２基板の第２表面導体との間に接着層を配置して積層する。接着層を配置した場合、前記第１基板の導体部と前記第２基板の導体部とが前記接着層内の導体部を介して配置される。さらに、この状態で接合工程を実施する。接合工程では、例えば加熱を行いながら積層方向に押圧力を加える。その結果、第１基板と第２基板とが接合される。なお、前記接合工程において、接合方向（積層方向）に押圧力を加えることにより、前記接着層の導体部と前記第１表面導体とを圧接させるとともに、前記接着層の導体部と前記第２表面導体とを圧接させることが好ましい。このようにすれば、第１基板の導体部及び第２基板の導体部間での確実な導通を図ることができる。また、このときの加熱温度は、第１基板及び第２基板の材料の種類、使用する接着層の種類、接着層の硬化度などに応じて適宜設定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８に基づき詳細に説明する。図１は、フレキシブル配線基板（第１基板）５１及びセラミック配線基板（第２基板、セラミック基板）３１などからなる本実施形態の複合配線基板構造体１１を示す概略断面図である。図２は、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１からなる構造体の構成を示す分解断面図である。図３は、フレキシブル配線基板５１及び基板本体９５からなる構造体の構成を示す分解断面図である。図４〜図６は、接着シート６１，７１を作製するときの状態を示す概略断面図である。図７は、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１を互いに接合するときの様子を示す概略断面図である。図８は、フレキシブル配線基板５１及び基板本体９５を互いに接合するときの様子を示す概略断面図である。
【００３１】
図１に示されるように、本実施形態の複合配線基板構造体１１は、マザーボード８１上に実装可能になっており、フレキシブル配線基板５１、セラミック配線基板３１及びモジュール配線基板９１からなるＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）である。なお、複合配線基板構造体１１の形態は、ＢＧＡのみに限定されず、例えばＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）やＰＧＡ（ピングリッドアレイ）等であってもよい。なお、本実施形態におけるマザーボード８１はエポキシ樹脂とガラス繊維とからなる、いわゆるガラスエポキシ基板であって、その平面方向における熱膨張係数は約１６ｐｐｍ／℃である。ここで「熱膨張係数」とは、一般的に室温〜ガラス転移温度（Ｔｇ）の間のＴＭＡ（熱機械分析装置）にて測定した値のことをいう。「ＴＭＡ」とは、熱機械的分析をいい、例えばＪＰＣＡ−ＢＵ０１に規定されるものをいう。
【００３２】
図１，図２に示されるセラミック配線基板３１は、上面３２と、同上面３２の反対側に位置する下面３３とを有している。セラミック配線基板３１は、複数のセラミック層３０と複数の配線層（図示略）とを交互に積層した構造を有している。また、セラミック配線基板３１には、上面３２及び下面３３を貫通する複数のビア孔３４が格子状に形成されている。そして、かかるビア孔３４内には、タングステンを主材料とするビア導体３５（導体部）が設けられている。各ビア導体３５の上端面には、タングステンからなる上側端子電極３６（第２表面導体）が設けられている。これにより、上側端子電極３６はビア導体３５と導通するようになっている。一方、各ビア導体３５の下端面には、マザーボード８１の複数の端子８２との電気的な接続を図るための複数の基板側はんだバンプ４９が格子状に突設されている。基板側はんだバンプ４９は、９０Ｐｂ／１０Ｓｎという組成の錫鉛はんだからなっている。なお、本実施形態において、セラミック配線基板３１はアルミナ（無機材料）を焼結させたアルミナ焼結体により形成された基板である。セラミック配線基板３１の平面方向における熱膨張係数は約７．６ｐｐｍ／℃、ヤング率は約３１０ＧＰａである。よって、本実施形態のセラミック配線基板３１は、極めて高い剛性を有している。
【００３３】
また、本実施形態のセラミック配線基板３１には、下面３３にて開口する略矩形状の凹部１３０が形成されている。この凹部１３０内の奥側には、板状をなすキャパシタ１３１が配置されている。このキャパシタ１３１は、接着剤１３３により凹部１３０内に固定されている。キャパシタ１３１のビア導体１３４は、セラミック配線基板３１における電源用のビア導体１３５と電気的に接続されている。このキャパシタ１３１は、ノイズを除去してＩＣチップ２１に供給すべき電源を安定化させる機能を有している。また、凹部１３０の開口部付近には、板状をなすメモリＩＣ１３２が接着剤１３３により固定されている。メモリＩＣ１３２の図示しない接続端子は、セラミック配線基板３１におけるビア導体と電気的に接続されている。このようにすれば、メモリＩＣ１３２と、複合配線基板構造体１１の上面に搭載されたＩＣチップ２１とを繋ぐ配線長が短縮されるため、高速でデータの伝送を行うのに好適となる。
【００３４】
図１，図２に示されるように、前記フレキシブル配線基板５１は、絶縁基材が厚さ２０μｍ程度の耐熱性ポリイミド（有機材料）を主体として形成された樹脂製基板からなる多層フレキシブル配線基板である。本実施形態において、かかる樹脂製基板の平面方向における熱膨張係数は約１７ｐｐｍ／℃、ヤング率は約６．５ＧＰａである。
【００３５】
また、フレキシブル配線基板５１は、上面５２（第１主面）及び下面５３（第２主面）を有している。フレキシブル配線基板５１には、上面５２及び下面５３を貫通する複数のビア導体５７（導体部）が設けられている。各ビア導体５７の上端面には上面側配線層５４が電気的に接続され、各ビア導体５７の下端面には下面側配線層５５（第１表面導体）が電気的に接続されている。これにより、上面側配線層５４及び下面側配線層５５はビア導体５７と導通するようになっている。なお、便宜上図示していないが、フレキシブル配線基板５１の上面５２側及び下面５３側はカバーレイによって覆われている。また、フレキシブル配線基板５１は、接着シート６１（接着層）を介してセラミック配線基板３１の上面３２側に接合されている。これにより、フレキシブル配線基板５１の下面５３側の一部とセラミック配線基板３１の上面３２側とが接着シート６１によって保護されるようになる。このため、接着シート６１は、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１の少なくとも一方のカバーレイとしても機能している。
【００３６】
接着シート６１は、耐熱性の熱可塑性樹脂（本実施形態ではＰＥＥＫ：ポリエーテルエーテルケトン（三菱樹脂株式会社製  ＩＢＵＫＩ））を絶縁基材として形成されている。本実施形態において、かかる絶縁基材の平面方向における熱膨張係数は約１５ｐｐｍ／℃、ヤング率は約９ＧＰａである。接着シート６１を構成するシート本体６３は、上面６４（シート第１主面）及び下面６５（シート第２主面）を有している。また、接着シート６１には、上面６４及び下面６５を連通する複数のビア孔６６（図５参照）が格子状に形成されている。そして、かかるビア孔６６内には、表面に銀をコートした銅粉を含む導電ペーストの充填により形成された導体柱６２（導体部）が設けられている。図１に示されるように、各導体柱６２の上端面はフレキシブル配線基板５１の下面側配線層５５に電気的に接続され、各導体柱６２の下端面はセラミック配線基板３１の前記上側端子電極３６に電気的に接続されている。換言すると、下面側配線層５５及び上側端子電極３６は、導体柱６２を介して互いに電気的に接続されている。これにより、各ビア導体５７は、セラミック配線基板３１の前記ビア導体３５に対して電気的に接続される。
【００３７】
また、フレキシブル配線基板５１の上面５２側における所定領域（具体的にはセラミック配線基板３１の反対側となる領域）には、上面側配線層５４の一部である複数のフリップチップ接続パッドが配置された素子搭載部５６が設定されている。このような素子搭載部５６には、ＭＰＵとしての機能を有するＩＣチップ２１（半導体回路素子）がフリップチップ実装されている。本実施形態のＩＣチップ２１は、縦１２．０ｍｍ×横１０．０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの矩形平板状であって、熱膨張係数が２．６ｐｐｍ／℃程度のシリコンからなる。かかるＩＣチップ２１の下面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。また、ＩＣチップ２１の下面側には、複数のバンプ状の面接続端子２２が格子状に設けられている。各面接続端子２２は、フレキシブル配線基板５１の前記上面側配線層５４（即ちフリップチップ接続パッド）に電気的に接続されている。これにより、各面接続端子２２は、前記接着シート６１を介してセラミック配線基板３１側の上側端子電極３６に接続される。なお、フレキシブル配線基板５１においては、素子搭載部５６を中心としてその周囲にファンアウトする複数の微細な上面側配線層５４（導体パターン）がパターン形成されている。また、前記素子搭載部５６には、メモリなどの電子部品がさらに実装されていてもよい。
【００３８】
図１，図３に示されるように、フレキシブル配線基板５１は、セラミック配線基板３１の平面方向に張り出した部分（張出部５８）を有している。この張出部５８には、モジュール配線基板９１が接合されている。本実施形態において、モジュール配線基板９１は、電源電圧を制御する機能を有する電源モジュールとして成立している。この電源モジュールは、複数種類の電子部品９２を含んで構成された回路からなっている。詳述すると、モジュール配線基板９１は、上面９３及び下面９４を有する基板本体９５を有している。本実施形態においてこの基板本体９５は、エポキシ樹脂からなる樹脂製基板である。基板本体９５には、モジュール配線基板９１の厚さ方向に延びる複数のビア孔（貫通孔）が格子状に形成されており、それらビア孔内に銅めっきからなる導体柱９６が設けられている。上面９３において各々の導体柱９６の上端面がある位置には、上面側パッド９７が配置されている。各上面側パッド９７は、電子部品９２側に設けられたバンプ状の面接続端子９８に対して接続されている。なお、電子部品９２は、チップトランジスタやチップ抵抗などの部品である。一方、下面９４において各々の導体柱９６の下端面がある位置には、下面側パッド９９が配置されている。
【００３９】
また、モジュール配線基板９１は、接着シート７１を介して前記フレキシブル配線基板５１の上面５２側に接合されている。なお、モジュール配線基板９１は、フレキシブル配線基板５１の下面５３側に接合されていてもよい。接着シート７１は、前記接着シート６１と同じ材料にて形成されている。接着シート７１を構成するシート本体７３は、上面７４及び下面７５を有している。また、接着シート７１には、上面７４及び下面７５を連通する複数のビア孔７６（図５参照）が格子状に形成されている。そして、かかるビア孔７６内には、前記導体柱６２と同じ材料からなる導体柱７２が設けられている。図１に示されるように、各導体柱７２の下端面はフレキシブル配線基板５１の前記上面側配線層５４に電気的に接続されている。
【００４０】
その結果、上面側パッド９７〜導体柱９６〜下面側パッド９９〜導体柱７２という経路（またはこれと逆の経路）を経て電流が流れるようになっている。従って、このような構造の複合配線基板構造体１１では、モジュール配線基板９１の導体柱９６を介して、フレキシブル配線基板５１側と電子部品９２側とが電気的に接続される。ゆえに、モジュール配線基板９１を介して、フレキシブル配線基板５１−電子部品９２間で信号の入出力が行われるようになっている。
【００４１】
従って、このような構造の複合配線基板構造体１１では、フレキシブル配線基板５１のビア導体５７は、下面側配線層５５、接着シート６１の導体柱６２及び上側端子電極３６を介して、セラミック配線基板３１のビア導体３５に電気的に接続されている。そして、素子搭載部５６にＩＣチップ２１を実装した場合には、ＩＣチップ２１の面接続端子２２が、上面側配線層５４（フリップチップ接続パッド）を介して、フレキシブル配線基板５１のビア導体５７に電気的に接続される。ゆえに、セラミック配線基板３１−ＩＣチップ２１間で信号の入出力が行われるとともに、ＩＣチップ２１をＭＰＵとして動作させるための電源が供給されるようになっている。
【００４２】
次に、上記の複合配線基板構造体１１を製造する手順について説明する。
【００４３】
まず、個別作製工程を実施して、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１を個別に作製する。個別作製工程におけるフレキシブル配線基板５１の作製は、従来周知の手法によって行われる。即ち、銅張積層板に対してメカニカルドリル、ＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いて孔あけ加工を行い、銅張積層板を貫通するビア孔（図示略）を所定位置にあらかじめ形成しておく。そして、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことでビア孔内にビア導体５７を形成する。さらに、銅張積層板の両面のエッチングを行って上面側配線層５４及び下面側配線層５５を形成する。その結果、フレキシブル配線基板５１を得る。
【００４４】
また、個別作製工程におけるセラミック配線基板３１の作製も、基本的には従来周知の手法によって行われる。例えば、周知のセラミックグリーンシート形成技術によって、アルミナグリーンシートを複数枚作製する。そして、各グリーンシートの所定位置に、表裏両面を貫通するビア孔をパンチング等により形成する。また、各グリーンシートの所定位置に、後に凹部１３０となる貫通孔をパンチングなどにより形成する。即ち、貫通孔の形成は、焼結後のセラミック層３０に対して行われるのではなく、焼結前の柔らかいグリーンシートに対して行われるため、凹部１３０の形成が容易になる。さらに、各グリーンシートのビア孔内にタングステンペーストを充填して、後にビア導体３５となるペースト充填層を形成しておく。そして、これらのグリーンシートを積層、圧着した後、還元雰囲気中にて所定温度で焼成（同時焼成）を行って、アルミナとタングステンペーストとを焼結させる。その結果、ビア導体３５及び凹部１３０を有する複数のセラミック層３０の積層体が作製される。次に、凹部１３０内の奥側にキャパシタ１３１を実装した後、凹部１３０の開口部付近にメモリＩＣ１３２を実装する。さらに、凹部１３０とキャパシタ１３１との隙間に接着剤１３３を充填してキャパシタ１３１を固定し、凹部１３０とメモリＩＣ１３２との隙間に接着剤１３３を充填してメモリＩＣ１３２を固定する。なお、メモリＩＣ１３２を、複合配線基板構造体１１の完成後に取り付けてもよい。その結果、図２に示すセラミック配線基板３１が完成する。
【００４５】
さらに、モジュール配線基板９１（基板本体９５）の作製も、基本的には従来周知の手法によって行われる。即ち、銅張積層板に対してメカニカルドリルを用いて孔あけ加工を行い、銅張積層板を貫通するビア孔（図示略）を所定位置にあらかじめ形成しておく。なお、銅張積層板に対してＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いてレーザー孔あけ加工を行うことで、ビア孔を形成してもよい。そして、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行い、ビア孔内に導体柱９６を形成する。さらに、銅張積層板の両面の銅箔のエッチングを行って上面側パッド９７及び下面側パッド９９を例えばサブトラクティブ法によって形成する。具体的には、無電解銅めっきの後、この無電解銅めっき層を共通電極として電解銅めっきを施す。さらにドライフィルムをラミネートし、同ドライフィルムに対して露光及び現像を行うことにより、ドライフィルムを所定パターンに形成する。この状態で、不要な電解銅めっき層、無電解銅めっき層及び銅箔をエッチングで除去する。その後、ドライフィルムを剥離することにより、基板本体９５を得る。なお、上面側パッド９７及び下面側パッド９９を、セミアディティブ法によって形成してもよい。具体的には、無電解銅めっきの後、露光及び現像を行って所定パターンのめっきレジストを形成する。この状態で無電解銅めっき層を共通電極として電解銅めっきを施した後、まずレジストを溶解除去して、さらに不要な無電解銅めっき層及び銅箔をエッチングで除去する。その結果、基板本体９５を得る。
【００４６】
また、下記の要領で接着シート６１を作製する（接着シート作製工程（接着層作製工程））。さらに、接着シート６１と同じ工程を実施することで接着シート７１を作製する。具体的には、図４，図５に示されるように、接着シート６１となる接着性有機材料シート６０（接着層用基材）に対してＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー、パンチング装置等を用いて孔あけ加工を行い、接着性有機材料シート６０を貫通するビア孔６６を所定位置にあらかじめ形成しておく（ビア孔形成工程）。また、接着シート７１となる接着性有機材料シート６０に対しても同様に孔あけ加工を行い、接着性有機材料シート６０を貫通するビア孔７６を所定位置にあらかじめ形成しておく。なお、本実施形態のパンチング装置のパンチピンは、１２０μｍの直径を有している。また、ビア孔６６（またはビア孔７６）は、上側開口部の直径が約１１７μｍとなり、下側開口部の直径が約１１３μｍとなる。次に、従来周知の印刷法により、導電ペーストをビア孔６６（またはビア孔７６）に充填し導体柱６２（または導体柱７２）を形成する。具体的には、接着性有機材料シート６０を支持台（図示略）に載置する。次に、ビア孔６６（またはビア孔７６）に対応した位置に開口部を有する印刷マスクを用い、印圧を２ｋｇｆ／ｃｍ２、印刷スピードを５０ｍｍ／ｓｅｃに設定して、表面に銀をコートした銅粉を含む導電ペーストを印刷し、ペースト充填層を形成する。そして、印刷装置から取り外した後、導電ペーストを加熱して溶剤等を蒸発させ、固形化させる。次いで、１００℃程度の温度で約３０分間加熱して仮硬化を行う。これにより、導電ペーストからなる導体柱６２（または導体柱７２）が少しだけ硬化し、接着シート６１（接着シート７１）が完成する。その結果、ビア孔６６内に導体柱６２が形成され（導体柱形成工程（導体部形成工程））、ビア孔７６内に導体柱７２が形成される。このとき、導体柱６２（導体柱７２）の先端部分が、接着性有機材料シート６０の上面から約２０μｍだけ突出する（図６参照）。このような構造にすれば、フレキシブル配線基板５１にセラミック配線基板３１を接合する際に、導体柱６２の先端部分とフレキシブル配線基板５１の下面側配線層５５とが圧接し、フレキシブル配線基板５１に基板本体９５を接合する際に、導体柱７２の先端部分と基板本体９５の下面側パッド９９とが圧接する。よって、例えば先端部分がフラットである場合に比べて他基板の導体部との接合強度が高くなり、接続信頼性の向上が図りやすくなる。
【００４７】
次に、電気検査工程（個別検査工程）を実施し、完成したフレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１に対する電気検査を個別に行う。それとともに、完成したモジュール配線基板９１に対する電気検査も行う。なお、本実施形態における電気検査としては、インサーキットテスタを用いて行う一般的なインサーキットテストを行っている。さらに、完成したフレキシブル配線基板５１、セラミック配線基板３１及びモジュール配線基板９１に対し、この時点で併せて外観検査を個別に行ってもよい。このとき、不良品を発見した場合には、その不良品を事前に除去する。そして、電気検査や外観検査に合格したフレキシブル配線基板５１、セラミック配線基板３１及びモジュール配線基板９１のみを用いて位置決め工程（第１位置決め工程または第２位置決め工程）以降の工程を行う。従って、複合配線基板構造体１１が不良品となる確率が低くなり、歩留まりの向上につながる。
【００４８】
そして、第１位置決め工程では、まず、平板状の下治具１０１上に、フレキシブル配線基板５１を載置する。この場合、フレキシブル配線基板５１の外周部分には、下治具１０１に突設された複数の位置決めピン１０５が挿通される。これにより、フレキシブル配線基板５１の平面方向への位置ずれが防止される。次に、フレキシブル配線基板５１上にセラミック配線基板３１を載置する。また、互いに対向したフレキシブル配線基板５１の下面側配線層５５と、セラミック配線基板３１の上側端子電極３６との間に、接着シート６１を配置する（接着シート配置工程（接着層配置工程））。そして、下治具１０１の上にスペーサ１０２を載置する。なお、スペーサ１０２の板厚は、接着シート６１及びセラミック配線基板３１からなる積層部の高さと略等しくなっている。また、スペーサ１０２には複数の位置決めピン１０５が挿通されている。このため、接着シート６１及びセラミック配線基板３１の平面方向への位置ずれが防止される。その後、セラミック配線基板３１及びスペーサ１０２上に平板状の上治具１０４を載置する（図７参照）。なお、上治具１０４は、同上治具１０４の下面側に、クッション材１０３を貼り付けた構造となっている。なお、上記のような治具を用いて位置決めを行う代わりに、基板などの位置を検出する画像認識装置を有する、いわゆるダイマウンタ装置を用いて位置決めを行うことも可能である。
【００４９】
そして次に、下記の要領で第１接合工程（接合工程）を実施する。本実施形態において具体的には、２０Ｔｏｒｒ（≒２６６６Ｐａ）以下の真空下で２６０℃以上の温度となるように加熱を行いながら積層方向（接合方向）に押圧力（４ＭＰａ）を加える（真空熱プレス）。これに伴い、セラミック配線基板３１がフレキシブル配線基板５１側に押圧されるとともに、熱により接着シート６１の可塑性が大きくなる。そして、このような状態の接着シート６１を介して、フレキシブル配線基板５１の下面５３側にセラミック配線基板３１が接合される。この際、接着シート６１の導体柱６２とフレキシブル配線基板５１の下面側配線層５５とが圧接するとともに、導体柱６２とセラミック配線基板３１の上側端子電極３６とが圧接する。よって、フレキシブル配線基板５１のビア導体５７とセラミック配線基板３１のビア導体３５とが、接着シート６１の導体柱６２を介して互いに電気的に接続される。即ち、ＣＰＵ５１に対するセラミック配線基板３１の接合は真空雰囲気下での接合となるため、エアの巻き込みによるボイドの発生を効果的に抑制できる。
【００５０】
次に、下記の要領で第２位置決め工程及び第２接合工程を実施する。なお、第２位置決め工程及び第２接合工程は、第１位置決め工程及び第１接合工程の前に行ってもよい。また、第１位置決め工程及び第１接合工程と同時に行うようにすれば、工数が少なくなり、確実に低コスト化を達成することができる。
【００５１】
第２位置決め工程では、まず、平板状の下治具１５１上に、フレキシブル配線基板５１を載置する。この場合、フレキシブル配線基板５１の外周部分には、下治具１５１に突設された複数の位置決めピン１５５が挿通される。これにより、フレキシブル配線基板５１の平面方向への位置ずれが防止される。次に、フレキシブル配線基板５１上に、接着シート７１、基板本体９５を順番に載置する。そして、下治具１５１の上にスペーサ１５２を載置する。なお、スペーサ１５２の板厚は、接着シート７１及び基板本体９５からなる積層部の高さと略等しくなっている。また、スペーサ１５２には複数の位置決めピン１５５が挿通されている。このため、接着シート７１及び基板本体９５の平面方向への位置ずれが防止される。その後、基板本体９５及びスペーサ１５２上に平板状の上治具１５４を載置する（図８参照）。
【００５２】
そして次に、第２接合工程を実施する。本実施形態において具体的には、２０Ｔｏｒｒ（≒２６６６Ｐａ）以下の真空下で２６０℃以上の温度となるように加熱を行いながら積層方向に押圧力（４ＭＰａ）を加える（真空熱プレス）。これに伴い、基板本体９５がフレキシブル配線基板５１側に押圧されるとともに、熱により接着シート７１の可塑性が大きくなる。そして、このような状態の接着シート７１を介して、フレキシブル配線基板５１の上面５２側に基板本体９５が接合される。この際、接着シート７１の導体柱７２と基板本体９５の下面側パッド９９とが圧接するとともに、導体柱７２とフレキシブル配線基板５１の上面側配線層５４とが圧接する。よって、基板本体９５の導体柱９６とセラミック配線基板３１のビア導体３５とが、接着シート７１の導体柱７２を介して互いに電気的に接続される。即ち、フレキシブル配線基板５１に対する基板本体９５の接合は真空雰囲気下での接合となるため、エアの巻き込みによるボイドの発生を効果的に抑制できる。
【００５３】
なお、上記の上治具１５４は、同上治具１５４の下面側に、クッション材１５３を貼り付けた構造となっている。従って、基板本体９５の上面９３に突出する上面側パッド９７は、弾性体であるクッション材１５３に接触するようになっている。このとき、クッション材１５３は弾性変形して基板本体９５側の凹凸形状に追従する。これにより、基板本体９５に対して均等に押圧力を付加することができる。
【００５４】
次に、セラミック配線基板３１の下面３３に対するはんだペースト印刷を行い、基板側はんだバンプ４９を形成する。このようにすれば、第１接合工程を実施する際に基板側はんだバンプ４９が邪魔にならなくて済む。また、前記第１接合工程後に基板側はんだバンプ形成を行うと、前記第１接合工程前に基板側はんだバンプ形成を行う場合とは異なり、基板側はんだバンプ４９が２６０℃以上の高温に遭遇しにくくなる。従って、必ずしも高融点はんだを選択しなくてもよくなり、はんだ材料の選択の自由度が大きくなる。
【００５５】
もっとも、セラミック配線基板３１を作製する工程を行う時点で、基板側はんだバンプ４９を同時に形成し、その後で第１接合工程を実施するようにしてもよい。このようにすれば、電気検査工程にてセラミック配線基板３１を検査する際に、基板側はんだバンプ４９も含めて検査できるため、基板側はんだバンプ４９に不良が生じた状態で複合配線基板構造体１１が製造されることを防止できる。
【００５６】
また、基板本体９５の上面９３側に複数の電子部品９２を載置する。このとき、電子部品９２側の面接続端子９８と、基板本体９５側の上面側パッド９７とを位置合わせするようにする。そして、加熱して各面接続端子９８をリフローすることにより、面接続端子９８と上面側パッド９７とを接合する。その結果、図１に示す複合配線基板構造体１１が完成する。
【００５７】
その後、フレキシブル配線基板５１の素子搭載部５６にＩＣチップ２１を載置する。このとき、ＩＣチップ２１側の面接続端子２２と、フレキシブル配線基板５１側の上面側配線層５４とを位置合わせするようにする。そして、加熱して各面接続端子２２をリフローすることにより、面接続端子２２と上面側配線層５４とを接合する。するとこの段階で、複数の機能が集積してシステム化された複合配線基板構造体１１（いわゆるシステム・イン・パッケージ:ＳＩＰ）が完成する。
【００５８】
さらに、セラミック配線基板３１側の基板側はんだバンプ４９と、マザーボード８１側の端子８２とを位置合わせして、マザーボード８１上に複合配線基板構造体１１を載置する。そして、加熱して各基板側はんだバンプ４９をリフローすることにより、基板側はんだバンプ４９と端子８２とを接合する。これにより、複合配線基板構造体１１がマザーボード８１上に搭載される。なお、複合配線基板構造体１１をマザーボード８１上に搭載した後で、ＩＣチップ２１を載置するようにしてもよい。
【００５９】
次に、フレキシブル配線基板５１とセラミック配線基板３１との接合部分について評価する。
【００６０】
ここでは、ＪＩＳ  Ｃ６４８１に倣ってピール強度を評価した。まず測定用サンプルを次のように準備した。フレキシブル配線基板５１の下面５３側に、接着シート６１を介してセラミック配線基板３１を接合した。次いで、幅１ｃｍの短冊状となるように、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１からなる積層体を切断したものを（切断面は、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１の積層方向に平行）、測定用サンプルとした。
【００６１】
次に、ピール強度の測定は、短冊状となったフレキシブル配線基板５１の一端を、フレキシブル配線基板５１の上面５２に対して垂直な方向に引き上げることにより行った。
【００６２】
このように測定した結果、測定用サンプルでは、接着シート６１内部で破断が生じた。このとき、接着シート６１とフレキシブル配線基板５１との界面や、接着シート６１とセラミック配線基板３１との界面は剥離しなかった。これにより、接着シート６１とフレキシブル配線基板５１との密着状態、及び、接着シート６１とセラミック配線基板３１との密着状態が良好であることが証明された。
【００６３】
また、ピール強度測定に用いた測定用サンプルとは別の測定用サンプルを用いて、その切断面を目視で観察した。
【００６４】
このように観察した結果、測定用サンプルでは、フレキシブル配線基板５１の下面側配線層５５とセラミック配線基板３１の上側端子電極３６とが導体柱６２を介して確実に接続されていることが確認された。また、前記接合部分の抵抗値を測定したところ、下面側配線層５５及び上側端子電極３６の抵抗値が０．９７Ω、導体柱６２の抵抗値が０．０３Ω、両者の合計が１．０Ωであった。よって、接合部分の抵抗値は、フレキシブル配線基板５１−セラミック配線基板３１間の導通には問題ないレベルであることが確認された。
【００６５】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００６６】
（１）本実施形態の複合配線基板構造体１１では、接着シート６１を介してフレキシブル配線基板５１とセラミック配線基板３１とが接合されるばかりでなく、基板間導通構造となりうる導体柱６２を介してフレキシブル配線基板５１の下面側配線層５５とセラミック配線基板３１の上側端子電極３６とが電気的に接続される。このため、構造体全体を貫通するスルーホール導体を基板間導通構造として基板接合後に形成しなくてもよくなる。また、両基板３１，５１をあらかじめ完成させた状態で互いに接合することが可能となる。よって、基板接合前の段階で不良品を除去しやすくなり、不良品発生率が低くて歩留まりの高い複合配線基板構造体１１を得ることができる。
【００６７】
また、下面側配線層５５と上側端子電極３６とが接着シート６１内の導体柱６２を介して電気的に接続されている。このため、下面側配線層５５が存在しない場合に比べて、フレキシブル配線基板５１のビア導体５７と導体柱６２とを確実に接続させることができる。また、上側端子電極３６が存在しない場合に比べて、セラミック配線基板３１のビア導体３５と導体柱６２とを確実に接続させることができる。よって、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１間でのより確実な導通を図ることができる。
【００６８】
（２）本実施形態の接着シート６１はポリエーテルエーテルケトンを絶縁基材として形成されており、かかる絶縁基材の平面方向における熱膨張係数は約１５ｐｐｍ／℃となっている。一方、フレキシブル配線基板５１の樹脂製基板の熱膨張係数は約１７ｐｐｍ／℃となっている。このため、接着シート６１とフレキシブル配線基板５１との熱膨張係数差を比較的小さくすることができる。
【００６９】
また、接着シート６１の絶縁基材のヤング率が約９ＧＰａとなっており、フレキシブル配線基板５１の樹脂製基板のヤング率が約６．５ＧＰａとなっている。このため、接着シート６１とフレキシブル配線基板５１とのヤング率の差を比較的小さくすることができる。よって、フレキシブル配線基板５１が平面方向に熱膨張または熱収縮したときでも、それに追従して接着シート６１が弾性的にひずむ（変形する）ことができる。
【００７０】
従って、接着シート６１及びフレキシブル配線基板５１間に大きな熱応力が作用しなくなるため、接着シート６１の剥離等が起こりにくくなる。ゆえに、複合配線基板構造体１１におけるフレキシブル配線基板５１とセラミック配線基板３１との接合部分に所定の信頼性が付与される。
【００７１】
（３）本実施形態の複合配線基板構造体１１は、フレキシブル配線基板５１及びセラミック配線基板３１に加えてモジュール配線基板９１を有するため、２種類の基板からなる特許文献１に記載のリジッド・フレキ基板に比べて、多機能化を図ることができる。ゆえに、１つのシステム化された複合配線基板構造体１１（いわゆるシステム・イン・パッケージ:ＳＩＰ）を実現しやすくなり、付加価値も高くなる。
【００７２】
（４）本実施形態の製造方法では、フレキシブル配線基板５１の素子搭載部５６にＩＣチップ２１を実装する前の時点で第１接合工程を実施しているため、上治具１０４の荷重がＩＣチップ２１に加わることがない。ゆえに、ＩＣチップ２１のクラックの発生を確実に防止することができる。また、本実施形態では、基板本体９５の上面側パッド９７に電子部品９２を実装する前の時点で第２接合工程を実施しているため、上治具１５４の荷重が電子部品９２に加わることがない。ゆえに、電子部品９２のクラックの発生を確実に防止することができる。
【００７３】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
【００７４】
・図９に示されるように、接着シート６１は、上面６４及び下面６５を有するとともに、上面６４側及び下面６５側を導通させる複数の導体柱６２と、複数の導体層１１１とからなる導体部を有する積層接着シートであってもよい。このようにすれば、導体層１１１が単層である場合に比べて、内部に複雑な回路を構成することが可能となるため、付加価値を高めることができる。
【００７５】
・図１０に示されるように、接着シート６１を延長し、接着シート６１の延長部分の先端部を上側に１８０°屈曲させて張出部５８の上面５２側に貼付してもよい。そして、その屈曲部分を、フレキシブル配線基板５１とモジュール配線基板９１（基板本体９５）との接合に用いてもよい。なお、この場合、フレキシブル配線基板５１の上面５２側及び下面５３側はカバーレイによって覆われていなくてもよい。
【００７６】
このようにすれば、１枚の接着シート６１を、フレキシブル配線基板５１とセラミック配線基板３１との接合、及び、フレキシブル配線基板５１とモジュール配線基板９１（基板本体９５）との接合の両方に用いることができる。よって、複合配線基板構造体１１を構成する部品点数が少なくなるため、生産効率の向上及び製造コストの低減が達成しやすくなる。
【００７７】
また、接着シート６１が積層接着シート（例えば図９参照）であれば、接着シート６１に、モジュール配線基板９１とセラミック配線基板３１とを電気的に接続するための導体層を接着シート６１内部に形成することができる。よって、フレキシブル配線基板５１の導体パターンだけでなく、接着シート６１内部の導体層を利用できるため、配線の自由度が大きくなる。
【００７８】
・図１１に示されるように、接着シート６１を延長し、接着シート６１の延長部分を下側に１８０°屈曲させてもよい。そして、その延長部分を、セラミック配線基板３１と、同セラミック配線基板３１の下側にある別のセラミック配線基板３１との接合に用いてもよい。なお、接着シート６１をさらに延長し、接着シート６１の延長部分を下側にあるセラミック配線基板３１の下側に１８０°屈曲させてもよい。
【００７９】
このようにすれば、複数のセラミック配線基板３１を接着シート６１を介して積み重ねることができる。よって、上記実施形態の複合配線基板構造体１１に比べて、配線の自由度が大きくなる。
【００８０】
また、接着シート６１を積層接着シート（例えば図９参照）にし、接着シート６１内の導体層を介して、下側のセラミック配線基板３１とフレキシブル配線基板５１とを電気的に接続してもよい。このようにすれば、電源層やグランド層などへ流す電流を、上側のセラミック配線基板３１を介して下側のセラミック配線基板３１に流すことができるとともに、ＩＣチップ２１から上面側配線層５４（導体パターン）を介して流れる信号を、フレキシブル配線基板５１から接着シート６１内の導体層を経由して下側のセラミック配線基板３１に流すことができる。
【００８１】
・上記実施形態の接着シート６１は、ポリエーテルエーテルケトンを絶縁基材として形成されていた。しかし、接着シート６１は、他の材料を絶縁基材として形成されていてもよい。
【００８２】
例えば、接着シート６１は、液晶ポリマー（新日鉄化学株式会社製  エスパネックスＬなど）を絶縁基材として形成されていてもよい。なお、この場合の絶縁基材の平面方向における熱膨張係数は約１７ｐｐｍ／℃、ヤング率は約３．１ＧＰａである。また、接着シート６１は、熱可塑性ポリイミド（三井化学株式会社製  ＡＵＲＵＭなど）を絶縁基材として形成されていてもよい。なお、この場合の絶縁基材の平面方向における熱膨張係数は約５．５ｐｐｍ／℃、ヤング率は約３．１ＧＰａである。さらに、接着シート６１は、エポキシ（日立化成工業株式会社製  ＦＣ−２１２Ｂ、ＵＦ−５１１など）を絶縁基材として形成されていてもよい。なお、この場合の絶縁基材の平面方向における熱膨張係数は約５５ｐｐｍ／℃、ヤング率は約１．４ＧＰａである。なお、接着シート６１がポリエーテルエーテルケトンまたは液晶ポリマーを絶縁基材として形成される場合、熱可塑性ポリイミドを絶縁基材として形成される場合よりも低温（３０℃〜６０℃程度）での接着が可能となる。
【００８３】
・上記実施形態では、フレキシブル配線基板５１とセラミック配線基板３１とが接着シート６１を介して接合され、フレキシブル配線基板５１とモジュール配線基板９１（基板本体９５）とが接着シート７１を介して接合されていた。しかし、接着シート６１，７１の代わりに異方導電性接着剤を用いることにより、フレキシブル配線基板５１とセラミック配線基板３１とを接合し、フレキシブル配線基板５１と基板本体９５とを接合してもよい。
【００８４】
・上記実施形態の５１は、絶縁基材が耐熱性ポリイミドを主体として形成されていたが、例えば液晶ポリマーを主体として形成されていてもよい。このようにすれば、吸水性及び電気特性に優れたフレキシブル配線基板５１を得ることができる。
【００８５】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００８６】
（１）第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側に半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定された第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に、接着層を介して接合された第２基板とを備え、前記第１基板の導体部と導通する第１表面導体と、前記第２基板の導体部と導通する第２表面導体とが、前記接着層内の導体部を介して互いに電気的に接続され、前記素子搭載部は、前記第２基板の反対側となる領域に設定されていることを特徴とする複合配線基板構造体。
【００８７】
（２）第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側に半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定された第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に、接着層を介して接合された第２基板とを備える複合配線基板構造体の製造方法であって、前記第１基板及び前記第２基板を個別に作製する個別作製工程と、互いに対向した前記第１基板の第１表面導体と、前記第２基板の第２表面導体との間に、前記接着層を配置する接着層配置工程と、前記第１基板上に前記第２基板を前記接着層を介して接合するととともに、その際に前記第１基板の導体部及び前記第２基板の導体部を互いに電気的に接続する接合工程とを含み、前記接合工程において、接合方向に押圧力を加えることにより、前記接着層の導体部と前記第１表面導体とを圧接させるとともに、前記接着層の導体部と前記第２表面導体とを圧接させることを特徴とする複合配線基板構造体の製造方法。
【００８８】
（３）第１主面及び第２主面を有し、前記第１主面側に半導体回路素子が接続可能な素子搭載部が設定された第１基板と、前記第１基板の前記第２主面側に、接着層を介して接合された第２基板とを備える複合配線基板構造体の製造方法であって、前記第１基板及び前記第２基板を個別に作製する個別作製工程と、前記接着層を作製する接着層作製工程と、互いに対向した前記第１基板の第１表面導体と、前記第２基板の第２表面導体との間に、前記接着層を配置する接着層配置工程と、前記第１基板上に前記第２基板を前記接着層を介して接合するととともに、その際に前記第１基板の導体部及び前記第２基板の導体部を互いに電気的に接続する接合工程とを含み、前記接着層作製工程は、前記接着層となる接着層用基材を貫通するビア孔を所定位置にあらかじめ形成するビア孔形成工程と、前記ビア孔形成工程後、前記ビア孔内に導体部を形成する導体部形成工程とを含むことを特徴とする複合配線基板構造体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本実施形態において、フレキシブル配線基板（第１基板）及びセラミック配線基板（第２基板）からなる複合配線基板構造体を示す概略断面図。
【図２】フレキシブル配線基板及びセラミック配線基板からなる構造体の構成を示す分解断面図。
【図３】フレキシブル配線基板及び基板本体からなる構造体の構成を示す分解断面図。
【図４】接着シートの作製過程において、接着性有機材料シートを示す概略断面図。
【図５】接着シートの作製過程において、接着性有機材料シートにビア孔を形成する工程を示す概略断面図。
【図６】接着シートの作製過程において、ビア孔内に導体柱を形成する工程を示す概略断面図。
【図７】複合配線基板構造体の製造過程において、フレキシブル配線基板及びセラミック配線基板を互いに接合するときの様子を示す概略断面図。
【図８】複合配線基板構造体の製造過程において、フレキシブル配線基板及び基板本体を互いに接合するときの様子を示す概略断面図。
【図９】他の実施形態における複合配線基板構造体を示す要部断面図。
【図１０】他の実施形態における複合配線基板構造体を示す概略断面図。
【図１１】他の実施形態における複合配線基板構造体を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００９０】
１１…複合配線基板構造体
２１…半導体回路素子としてのＩＣチップ
３１…第２基板及びセラミック基板としてのセラミック配線基板
３５…第２基板の導体部としてのビア導体
３６…第２表面導体としての上側端子電極
５１…第１基板としてのフレキシブル配線基板
５２…第１主面としての上面
５３…第２主面としての下面
５４…導体パターンとしての上面側配線層
５５…第１表面導体としての下面側配線層
５６…素子搭載部
５７…第１基板の導体部としてのビア導体
６１…接着層としての接着シート
６２…接着層内の導体部としての導体柱
６４…シート第１主面としての上面
６５…シート第２主面としての下面
６６…ビア孔
１１１…導体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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